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申请/专利权人：西南石油大学;浙江慧钻科技有限公司;四川谐铭科技有限公司

摘要：本发明属于石油钻井技术领域，具体涉及一种井下大流量增扭金属动力钻具，包括旁通阀总成、防掉总成、马达总成、万向轴总成、NGW行星齿轮减速总成、传动总成。其技术方案是：金属螺杆马达转子与NGW行星齿轮减速总成中上传动轴通过螺纹连接，钻井液带动金属螺杆马达转子旋转，从而带动上传动轴旋转；上传动轴下部齿与NGW行星齿轮减速总成中行星齿轮轴齿啮合，上传动轴带动行星齿轮轴旋转；行星齿轮轴下端与下传动轴中部行星架螺纹连接，行星齿轮轴绕上传动轴旋转，带动下传动轴旋转，通过行星减速机构，实现增扭功能；本发明的大流量增扭金属动力钻具，有效增大金属动力钻具扭矩，增强破岩能力。

主权项：1.大流量增扭金属动力钻具，其特征在于：钻具内部除必要密封件外，其余各零件均为全金属结构；大流量增扭金属动力钻具位于上部钻柱与下部钻头之间，包含旁通阀总成、防掉总成、马达总成、万向轴总成、NGW行星齿轮减速总成、传动轴总成；在万向轴总成与传动轴总成之间，包括NGW行星齿轮减速总成；所述旁通阀总成包括旁通阀阀壳（1）、旁通阀阀芯（2）、弹簧（44）、旁通阀阀套（4）、密封圈（3）、弹性挡圈（42）；所述旁通阀总成上端与钻柱连接，实现大流量增扭金属动力钻具与上方钻柱共同旋转，旁通阀总成下端与防掉总成外壳（7）相连接；旁通阀内部开有流道，实现钻井液由上方钻柱进入钻具内部；当压力达到设定值时，钻井液下压旁通阀阀芯（2）上弹簧，实现钻井液向下流动；当上提钻柱，旁通阀阀芯（2）受压减小，旁通阀开启，钻井液排出；所述防掉总成包括防掉总成外壳（7）、防掉帽（5）、防掉杆（6）；防掉总成外壳（7）上端与旁通阀总成连接，下端与金属马达定子（8）连接；防掉杆（6）上端与防掉帽（5）连接，下端与金属马达转子（9）连接；防掉帽（5）齿形阶梯直径大于防掉总成外壳（7）内孔直径，通过齿形结构实现轴向限位；所述马达总成包括金属马达定子（8）、金属马达转子（9）；金属马达定子（8）上端与旁通阀阀壳（1）连接，下端与万向轴总成外壳（10）连接；金属马达转子（9）上端与防掉杆（6）连接，下端与万向轴总成上活绞（11）连接；所述万向轴总成包括万向轴总成外壳（10）、上活绞（11）、承压球球座（36）、承压球（41）、球笼（39）、球笼球（40）、限位上座（38）、限位下座（12）、胶套（37）、万向轴连杆（13）、下水嘴活绞（14）；上活绞（11）上端与金属马达转子（9）连接；两个承压球球座（36）分别与上活绞（11）、下水嘴活绞（14）连接；两个球笼（39）分别与上活绞（11）、下水嘴活绞（14）相连；上下限位下座（12）分别与上活绞（11）、下水嘴活绞（14）连接；万向轴连杆（13）上下端内部，承压球（41）嵌入连杆内部开设的球槽同时与承压球球座（36）配合；胶套（37）套入万向轴连杆（13）上下端，同时与上下限位下座（12）连接；所述NGW行星齿轮减速总成包括上转换接头（34）、减速总成外壳（17）、上传动轴（35）、上行星架（33）、轴向承压轴承（31）、行星齿轮轴（32）、下传动轴（30）、下转换接头（19）、上轴承挡圈（16）、下轴承挡圈（18）；所述上转换接头（34）、下转换接头（19）与减速总成外壳（17）连接，跟随钻柱旋转；上传动轴（35）下部齿与行星齿轮轴（32）上端齿啮合配合，带动行星齿轮轴（32）做行星运动旋转；行星齿轮轴（32）上下端齿同时与减速总成外壳（17）内部齿相啮合，在减速总成内滚动；下传动轴（30）下端与减速主轴接头（21）连接；上行星架（33）与轴向承压轴承（31）内圈配合；下传动轴（30）中部下行星架与轴向承压轴承（31）内圈配合；四个行星齿轮轴（32）上端与上行星架（33）连接，带动上行星架旋转，下端与下传动轴30中部行星架连接，带动下传动轴旋转；上下轴承挡圈（16）（18）置于上轴向承压轴承（31）外圈下端；上传动轴（35）下端开有内孔，下传动轴（30）上端开有小于上传动轴（35）下端内孔直径的上端阶梯管，下传动轴（30）上端管与上传动轴（35）下端管配合，实现差速旋转；所述传动总成包括减速主轴接头（21）、传动主轴（25）、上TC动轴承（24）、上TC静轴承（24）、串轴承（23）、锁止螺母（28）、轴承挡圈（27）、下TC动轴承（26）、下TC静轴承（29）、传动总成外壳（20）；减速主轴接头（21）与下传动轴（30）连接；上TC动轴承（24）套内侧套在传动主轴外侧，外侧与上TC静轴承（24）内侧配合；串轴承（23）上圈与传动主轴配合，串轴承（23）下圈与传动总成外壳（20）配合；轴承挡圈（27）上端与串轴承（23）下端配合；锁紧螺母（28）上方与串轴承（23）配合。

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